演示数据 · MOD-CFG-01 · 2026-W32
工程能力
电芯与分组造型
电芯等效、容量、SOH 一致性与分组策略
结构约束与衔接控制
应力、位移、应变、抗振与热膨胀补偿
电气与感知集成
汇流、采样、熔断、HVIL 与通讯闭环
机理与制造接口
适配、测试、维护、运输与工装兼容
输入约束矩阵（示例）
| 约束项 | 控制需求 | 关键参数 / 范围 | 来源 / 备注 |
|---|---|---|---|
| 电芯 | 匹配批次 · OCV/ACIR 窗口 | 314 Ah LFP 方形 | 电芯平台 ICD |
| 冷却 | ΔT ≤ 3 K @ 0.5C | 液冷板 · TIM 等级 | 热包络 |
| 保护 | 350 A 连续 · HVIL | 熔断等级演示 | 高压接口 ICD |
| 振动 | 8g / 区域模板 | 运输 + 抗震演示 | 结构载荷工况 |
| 维护 | 最多 1 次换芯返修 | 前维护 · 换芯限制 | DFM 门禁 |
| 制造 | 自动扭矩 · 视觉防错 | MA-02 线能力 | 产线 ICD |
| Pack / Rack 适配 | 四点安装 · ±0.5 mm | 仓位 600×800×2260 mm | Rack 包络 |
模组多层堆叠与接口控制
爆炸堆叠顺序与接口 ICD，保证冷却、高低压连接器与固定点从样件到 Rack 安装一致。
- 01上盖 / 端板
- 02侧板与加强筋
- 03绝缘叠层
- 04汇流排与端子
- 05电芯组 1P24S
- 06预紧垫块 / 膨胀间隙
- 07冷却板 + TIM
- 08BMU / AFE 线束
- 09高低压连接器
- 10导向销与安装点
- 11密封条与防护盖
- 12铭牌 / 追溯标签
| 接口 | 控制项 | 模组响应 |
|---|---|---|
| 冷却路径 | 板面平面度 · TIM 等级 | 铝板 + TIM TC-DEMO-TIM-03 |
| 高压连接器 | 350 A · IP67 · HVIL | M12 汇流 + HVIL 演示 |
| 低压线束 | BMU 菊花链 ≤ 8 m | 24 芯 AFE 链 REV-B |
| 固定点 | 四点安装 · ±0.5 mm | 导向销 + 预紧传感器 |
关键零件
汇流与端子细节
高压连接器 / HVIL
BMU / AFE 采样板
模组配置不是电芯排列，而是电气、结构、热与感知的共同边界
- 电流路径
- 压紧/受力路径
- 热路径
- 感知网络
- 排气/泄压路径
温度均匀性 ΔT ≤ 4.3 ℃
压降 (@400A) ≤ 3.8 mV
预紧力分布 范围 10-22 kN
电芯应用方案对比与最终决策
候选成组方案按电气、结构、热与可制造性门禁评分，再进入 DV 冻结。
方案 A · 卧式
- 成组
- 1P20S
- 标称电压
- 64.0 V
- ΔT
- ≤ 3.5 K
- DFM
- 待评审
方案 B · 堆叠（选用）
- 成组
- 1P24S
- 标称电压
- 76.8 V
- ΔT
- ≤ 3.0 K
- DFM
- 通过
方案 C · 立式
- 成组
- 1P28S
- 标称电压
- 89.6 V
- ΔT
- ≤ 4.0 K
- DFM
- 高度失败
结构预紧与力学边界
成组拓扑、预紧策略与 Rack 适配决定接触电阻、膨胀容纳与可维护性。
结构组成
- 端板—侧板—电芯—垫块顺序
- 绝缘叠层锁定
- 导向销先于预紧
预紧曲线
- 120 kN ± 5 kN 窗口
- 蠕变监测演示
- 力–位移记录
受力路径
- 端板主传力路径
- 膨胀间隙 4.2 mm
- 峰值无壳体翘曲
结构 FEA
- 8g 运输 + 抗震
- 主应力路径
- 热点应力 ≤ 限值
公差表
- 四点安装 ±0.5 mm
- 导向销直径演示
- 仓位包络校核
汇流、端子与绝缘工程
汇流设计
- 温度梯度 @400 A
- J ≤ 5.2 / 5.0 / 4.8 A/mm²
- 满足 ≤ 6 A/mm² 目标
压降与温升
- 压降 ≤ 5.8 mV @400 A
- ΔT @400 A ≤ 6.5 °C
绝缘与安规
- 爬电 ≥ 8 mm · 间隙 ≥ 6 mm
- 耐压 4000 VDC / 60 s
- 绝缘电阻 ≥ 1000 MΩ
- PBT/PC + 玻纤
插接与联锁
- 接触件 500 V / 500 A
- HVIL 联锁 · 插件式
总插量与维护断开
- 插拔柔量与导向
- 断开 / 故障保护
- 操作 / 维护手感
BMU 采样与感知覆盖
电芯电压采样
- 52 节串联
- 采样精度 ≤ ±1 mV
- 差分 / 共模采样
温度采样
- NTC × 8（顶盖 / 液冷板）
- 测温精度 ≤ 0.5 °C
电流与接口信号
- 电流检测 400 A 霍尔
- 接口自检
- 门锁 / 加热 / 跑线
BMU 模块
- 主控 + AFE
- 无自放电
- 高可靠通信
线束与 EMC
- 屏蔽布线
- 分区走线
- 星形接地
控制机柜 BMS
- CAN FD / 1 Mbps
- 容器级冗余
- 过流与短路
热管理与界面工程
流冷板设计（基准）
- 并联双回路
- 水道拓扑自动优化
- ΔP ≤ 60 kPa
温度均匀与热点
- ΔT ≤ 5.0 °C
TIM 与接触
- 导热垫片 1.5 mm
- 接触热阻 ≤ 0.12 K·cm²/W
压降与流量
- 压降 ≤ 60 kPa
- 流量 ≥ 15 L/min
冷媒边界与密封
- 入口露点 ≥ 10 °C
- 密封圈 / 防渗层
- 泄压 / 排水孔
快接与断开
- DN12 通道
- 进水 / 排气阀
- 异常感知锁定
同一模组必须同时适配 Rack 空间、工装能力与维护动作
定制模组须在节拍内可制造、可装入全高仓位，并以前维护路径完成换芯与复测——工装与视觉门禁属于配置本身。
装入 Rack 仓位
高低压线束连接
固定点扭矩窗口
维护抽出间距
追溯铭牌绑定
面向制造与可维护的设计（DFM/DFA & Poka-yoke）
从零件朝向、扭矩窗口到视觉门禁，把可制造性与可维护性写进模组配置——而不是产线后补。
底托点胶
电芯堆叠
汇流焊接- 预紧压机
TIM 贴附
视觉门禁
防错手势
DFMEA
| 失效模式 | 影响 | 严重度 | 探测 | 控制措施 |
|---|---|---|---|---|
| 电芯极性装反 | 短路 / 无法上电 | 10 | 视觉门禁 | 极性色标 + 条码配方联锁 |
| 汇流朝向错误 | IR 超标 / 局部过热 | 8 | 视觉 + 扭矩 | 导向销 + 扭矩窗口 ±10% |
| 预紧不足 / 过载 | 接触电阻漂移 / 壳体变形 | 9 | 传感器 | 120 kN ± 5 kN · 每件记录 |
| TIM 漏贴 / 气泡 | ΔT 超限 | 7 | 热 EOL | 贴附工装 + EOL 热扫描 |
| 采样线漏接 | SOC / 保护盲区 | 9 | EOL 电气 | AFE 通道自检 · 缺通道拦截 |
| 高压连接器错配 | HVIL 开路 / 无法上电 | 9 | 联锁 + 条码 | 键位 HVIL + MA-02 配方匹配 |
| 铭牌错贴 / 漏贴 | 追溯链断裂 | 6 | 视觉 + MES | OCR 门禁 · 序列号绑定后方可 EOL 放行 |
验证计划｜主要测试
| 验证计划 | 主要测试 | 状态 |
|---|---|---|
| 模组 EOL 电气 | 耐压 4.5 kV / 60 s · 绝缘 > 1 GΩ | 已关闭 |
| 汇流与压降 | ΔV @ 400 A · 温升图 | 已关闭 |
| 热均匀性 | 0.5C 连续 ΔT 图 | 进行中 |
| 振动 / 冲击 | 随机 1.0 g · 30 g / 11 ms | 进行中 |
| 防护 / 密封 | IP54 演示 · 泄漏检查 | 计划中 |
| Rack 仓位适配 | 四点安装 · 导向销量规 | 计划中 |
| 功能 / 通讯 | Bus / I/O · AFE 通道自检 | 进行中 |
原型验证证据（关键测试快照）
耐压测试
4.5 kV / 60 s 合格
绝缘电阻
> 1 GΩ @ 1000 V
压降测试
3.6 mV @ 400 A
温度分布
ΔT ≈ 3.7 °C
振动测试
随机 1.0 g 合格
冲击测试
30 g / 11 ms 合格
静电放电
接触 / ±8 kV 合格
防尘防水
IP54 演示合格
内部温升
180 min / ΔT ≤ 7 °C
功能测试
Bus / I/O 正常
设计浓缩与受控交付
冻结图纸、BOM、扭矩窗口与接口 ICD，带着可制造控制计划进入 OEM & ODM 协作。
- 模组配置矩阵 REV-B
- 汇流 / 绝缘图纸
- BMU 通道图与标定
- 热界面规范
- DFM / DFMEA 摘要
- 样件验证摘要